电脉冲处理是一种细化合金凝固组织的重要手段,一直是材料界关注的热点课题。本文利用电磁学理论并结合电脉冲处理细化机制推算出凝固过程中结晶雨产生及激冷层形成时的脉冲电压临界值和脉冲频率临界值。对结晶雨出现时等效电流及其影响因素进行了模型研究,分析了电脉冲作用下的合金凝固行为特点,指出电脉冲处理组织细化时域应处于结晶雨产生与激冷层形成之间。最终通过该条件下Al-5%Cu合金的凝固组织特点进行了模型验证。研究了Al-5%Cu合金凝固曲线与DSC分析表明,经电脉冲处理后,过冷度都得到显著增加。其中不同脉冲电压处理时,500V时过冷度提高幅度最大;不同频率处理时,3Hz时过冷度提高最为明显。通过过冷度与形核率间的关系可知,500V或3Hz时细化效果最为明显,其余脉冲参数处理次之。同时,电脉冲处理均使CuAl2的相变提前。此外,对根据凝固过程中不同脉冲电压对铸态Al-5%Cu的铸造织构恒φ(Δφ=45°)ODF截面图。发现随脉冲电压的增加{112}<110>织构组分逐渐减弱,当脉冲电压达到500 V时,{112}<110>织构最终消失;未经电脉冲处理时,最大的取向密度值为19.372,施加300 V的脉冲电压,最大的取向密度值减小至4.858,当脉冲电压升至500 V时,最大的取向密度值最终仅为2.758。由此可知,凝固过程中施加电脉冲对晶粒取向有着显著的影响。本文的研究将为电脉冲处理技术的生产应用奠定基础。